En roterande laser med optisk mottagare i stället för manuell millimeternoggrannhet och slarvfel. Det är resultatet av ett nyutvecklat och patenterat optoelektroniskt mätsystem för hjulvinklar.

Karlskogaföretaget Optab presenterades inför problemställningen med att mäta hjulvinklar på lastbilar för snart tre år sedan. Det var mätutrustningsföretaget Josam som behövde hjälp att utveckla ett enklare och mer tillförlitligt mätsystem för tunga fordon.

- Vårt automatiska system bygger på en roterande laser där vi identifierar index och mäter dem. Detta är unikt för denna tillämpning och därför har vi också patenterat mätprincipen, förklarar Bengt Witt på Optab.

Produktens funktioner är framtagna i nära samarbete med Josam, vilket har varit centralt i utvecklingsarbetet.

- Skulle vi själva byggt upp systemet från grunden hade vi nog kommit fram till en annan lösning. Produkten hade säkert saknat vissa egenskaper och helt enkelt inte varit lika bra, säger Bengt Witt.

- När det gäller utveckling klarar vi oss själva. Vi gör det mesta; mekanik- och elektronikkonstruktion, layouter och programvara, och då behöver man inte så många andra, säger Bengt Witt som är delägare i Optab.

Finansieringen har i stort bestått av att Josam under utvecklingens gång köpt ett antal prototyper. Dessutom har Optab sökt och fått vissa bidrag av länsstyrelsen.

Näst efter finansiering är marknadsföring och försäljning det stora hindret. Men det problemet var i stort sett redan löst i förhand. Josam hade kanalerna ut och kompetensen att bedöma vad marknaden ville ha.

- Tack vare vårt samarbete med Josam har det gått bra för oss. Samtidigt har vi i dag mycket teknik färdig som vi kan modifiera och använda i nya tillämpningar.



Nya användningsområden


Bengt Witt och hans kolleger funderar på övriga användningsområden för den roterande lasern. Begränsningen är att mätavstånden inte kan vara för små.

- Felmarginalen i laserreflektionen, som utgör grunden för vår mätprincip, är mindre än 0,2 millimeter per meter. Det är alltså inte frågan om att mäta vinklar på decimeteravstånd utan på meterskalor.

Annars kan mätprincipen användas överallt där vinkeln till ett föremål som roterar i förhållande till sin omgivning ska bestämmas.

En produktidé Optab diskuterat är att mäta vinklar på rotorbladen på en helikopter.

Mätprincipen kan även vidareutvecklas att passa flera militära tillämpningar, exempelvis att bestämma vinkeln för en artilleripjäs i förhållande till omgivningen. Samtidigt menar Bengt Witt att dessa idéer riktar sig till marginella marknader.

- Man skulle också kunna tänka sig ett hjälpsystem för dockning av fartyg. Jag vet inte om det skulle bli ett billigt system. Fast har man en dyr båt i tunn plåt vill man ju komma rätt.

Magnus Möller Författaren är frilansskribent



Mäter reflektioner från tre remsor


Instrumentet består av mätenhet, manöverenhet, hjulhållare och mätskalor. När lastbilen lyfts upp kan hjulhållaren monteras på hjulets fälg, mätskalorna hängas upp på hjulhållaren och däremellan finns mätenheten som innehåller en halvledarlaser.

Lasern roterar horisontellt och ljuset reflekteras på mätskalorna som har tre reflekterande remsor på inbördes olika avstånd. Manöverenheten kan sålunda identifiera vilken sida och vilken hjulaxel mätenheten finns på.

- Hela mätprocessen styrs av en mikrodator som startar den roterande motorn och lasern. En optisk mottagare tar emot pulserna och mikrodatorn beräknar utifrån tidpunkterna de olika vinklarna, säger Bengt Witt på Optab.

Då hjulet är rakt framåtriktat kan de så kallade toe- och cambervärdet mätas. Toevärdet är hjulets vinkel i horisontalplanet medan cambervärdet är hjulets lutning mot lodlinjen.

Ytterligare två vinklar som endast gäller för framhjulen kan beräknas; caster och KPI. Dessa vinklar beräknas genom att kombinera olika toe- och cambervärden då hjulet styrs 20-30 grader åt båda hållen.

- Horisontallinjen ändras när man styr hjulen åt sidorna. För att vridningsaxeln ska ligga i linje med däckens kontaktyta lutar axeln utåt och framåt.

Mätningar av horisontallinje och lodlinje i båda riktningarna ger KPI, vilket är lutning i sidled, och castervärdet som är lutningen i längsled.